整体煤气化联合循环(IGCC)特点综述及产业化前景分析
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整体煤气化联合循环【摘要】对洁净煤技术中的整体煤气化联合循环进行介绍,分析该技术的优点、存在的问题,节能减排压力日渐增大,相对超临界等发电技术而言,IGCC 作为可预见的高效发电技术,在碳减排技术环节具有强大的优势。
【关键词】IGCC;CCS;能源一、引言整体煤气化联合循环(Integrated Ga-sificationCombined Cycle,IGCC)发电技术是新一代先进的燃煤发电技术,它既提高了发电效率,又提出了解决环境问题的途径,为燃煤发电带来了光明,其发展令人瞩目。
从大型化和商业化的发展方向来看,IGCC把高效、清洁、废物利用、多联产和节水等特点有机地结合起来,被认为是21世纪最有发展前途的洁净煤发电技术。
二、整体煤气化联合循环及其优点整体煤气化联合循环发电技术是指将煤炭、生物质、石油焦、重渣油等多种含碳燃料进行气化,将得到的合成气净化后用于燃气-蒸汽联合循环的发电技术从系统构成及设备制造的角度来看,这种系统继承和发展了当前热力发电系统几乎所有技术,将空气分离技术、煤的气化技术、煤气净化技术、燃气轮机联合循环技术以及系统的整体化技术有机集成,综合利用了煤的气化和净化技术,较好地实现了煤化学能的梯级利用,使其成为高效和环保的发电技术。
整体煤气化联合循环系统(IGCC)主要由两部分组成,煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。
第1部分的主要设备有气化炉、煤气净化设备、空分装置。
第2部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。
系统流程为:使煤在气化炉中气化成为中热值煤气或低热值煤气,然后经过处理,把粗煤气中的灰分、含硫化合物等有害物质除净,供到燃气-蒸汽联合循环中去燃烧做功,借以达到以煤代油(或天然气)的目的。
从系统构成及设备制造的角度来看,这种系统继承和发展了当前热力发电系统几乎所有技术,将空气分离技术、煤的气化技术、煤气净化技术、燃气轮机联合循环技术以及系统的整体化技术有机集成,综合利用了煤的气化和净化技术,较好地实现了煤化学能的梯级利用,使其成为高效和环保的发电技术,被公认为世界上最清洁的燃煤发电技术,有希望从根本上解决我国现有燃煤电站效率低下和污染严重的问题。
整体煤气化联合循环(IGCC)现状及发展趋势供稿人:宋鸿供稿时间:2009-12-23 关键字:整体煤气化联合循环(IGCC) 现状发展趋势一、IGCC行业发展概况整体煤气化联合循环(Integrated gasification combined cycle,IGCC)是指将煤炭、生物质、石油焦、重渣油等多种含碳燃料进行气化,将得到的合成气净化后与高效的联合循环相结合的先进动力系统。
这种系统不仅可以符合2005-2010年日益严格的脱硫脱硝除尘要求,而且可以符合2010-2020年排上日程的微颗粒(PM10、PM2.5)和金属元素(如汞)的排放要求,同时也克服了天然气供应不足和价格昂贵的问题,并具有延伸产业链,发展循环经济的技术优势。
从系统构成及设备制造的角度来看,这种系统继承和发展了当前热力发电系统几乎所有技术,代表21世纪洁净煤发电技术的发展方向。
IGCC的研发始于二十世纪七十年代初,1972年在西德Lǔnen 的Kellerman电厂建立了第一座IGCC装置,但世界上真正试运成功的第一座IGCC电站是1984年启动的美国加州Cool Water 电站。
Cool Water电站成功地验证了IGCC技术的可行性,跨过了原理概念性开拓验证阶段,使IGCC从此转上了较为稳健、有效的开发阶段。
之后,美国、英国、荷兰、西班牙、德国、日本、印度等国纷纷建起了IGCC商用化示范电站,其中最受关注的是美国的Wabash River(1995)、Free town(1995)、Tampa(1996)和Pinon Pine电站(1996),以及欧洲荷兰的Buggenum电站(1994)、西班牙的Puertollano电站(1998)等。
它们多已并入电网作商用化示范运行,证明能够实现有害物质零排放、利于环境保护(污染物排放量仅为常规燃煤电站的1/10,脱硫效率达99%,氮氧化物排放只有常规电站的15%-20%,耗水只有常规电站的1/2-1/3),净效率可达43%以上(高于超临界参数燃煤发电机组在同样净化要求下的最高水平),运行可靠性良好,其建设投资和运行成本基本上已具备竞争力。
2024年IGCC市场调查报告1. 背景介绍IGCC(整体煤气化联合循环)是一种煤炭加工技术,通过煤气化将煤转化为合成气体,然后利用合成气体发电。
随着对能源可持续性和环境友好性的要求不断提高,IGCC技术在全球范围内得到了广泛关注和应用。
2. 市场概述2.1 市场规模根据市场调查数据,截至目前,全球IGCC市场规模约为XX亿美元,预计将以XX%的复合年增长率增长。
2.2 市场驱动因素•能源需求增长:随着全球人口的增加和工业发展的不断推进,对能源的需求将持续增长,IGCC作为一种高效的煤炭转化技术,可以满足这一需求。
•环境要求:IGCC技术相较于传统燃煤发电技术具有更低的排放和更高的能源利用效率,符合当今环境保护的要求,因此受到政府和环保组织的支持和推广。
•可持续发展:IGCC技术在煤炭资源利用上更为高效,能够充分利用煤炭资源,提高能源的可持续性,符合社会可持续发展的目标。
2.3 市场挑战•高成本:IGCC技术相对于传统燃煤发电技术而言,投资成本较高,这增加了企业采用IGCC技术的经济压力。
•技术难题:IGCC技术需要煤气化、气体清洁等复杂工艺,技术难度较大,对技术人才的需求较高同时技术风险也相对较高。
3. 市场分析3.1 区域市场分析•北美:北美地区是全球IGCC市场的主要推动力量,受其地区煤炭资源和环境保护要求的影响,该地区对IGCC技术的需求呈现增长趋势。
•欧洲:欧洲地区是全球IGCC市场的另一个重要市场,受到欧盟能源政策的推动,欧洲国家积极发展和应用IGCC技术。
•亚太:亚太地区也是IGCC市场的潜力市场,受到能源需求增长和环境压力的影响,亚太国家对IGCC技术的需求呈现增长态势。
•其他地区:其他地区,如拉丁美洲、中东和非洲也存在IGCC市场的需求潜力。
3.2 市场竞争格局目前,IGCC市场存在着多家国际和国内企业,包括: - 全球领先企业如GE、西门子等; - 国内知名企业如京能集团、国电集团等。
绿色煤电——IGCC摘要:整体煤气化联合循环IGCC发电技术是当今国际上最引人注目的新型、高效的洁净煤发电技术之一。
IGCC 是一种先进的洁净煤发电和多联产技术,具有优秀的环保排放特性(包括对温室气体二氧化碳的捕捉),在不断改善净效率、比投资费用、设备的可用率和生产成本后,在21世纪初期有望被逐渐推广使用,并为氢能源经济的来临准备条件。
本文介绍了什么是IGCC、其主要优缺点和国内外的发展现状,并展望了它的发展趋势。
关键词:整体煤气化联合循环;IGCC;洁净煤;绿色煤电1 什么是IGCCIGCC全名(Intergrated Gasification Combined Cycle),即整体煤气化联合循环发电,IGCC发电系统有两大分系统构成,即煤气化、洁净系统和发电系统。
其基本原理是:先通过煤气化炉将煤气化成中、低热值的合成粗煤气,然后经净化系统将其除尘、脱硫、除染而制成可供燃气轮机使用的精煤气,进入燃烧室产生高效燃气带动汽机做功,同时还利用燃气轮机排气经余热锅炉产生不同参数蒸汽,以驱动蒸汽轮机发电,以及供热等(其流程图如图1)。
它既能大幅提高发电效率,同时又能实现极好的环保效果。
图1 煤气化联合循环发电流程图2 IGCC优缺点IGCC发电技术是当今国际上最引人注目的新型、高效的洁净煤发电技术之一。
它采用“先治理后发电”的策略,在燃料燃烧前先除去污染物,可以大大降低二氧化碳、氮氧化物等污染物的排放。
IGCC发电技术将联合循环发电技术与煤炭气化和煤气净化技术有机的结合在一起,与常规燃煤机组及燃气蒸汽联合循环(GTCC)相比,具有下面诸多优缺点:2.1 主要优点(1)效率较高,其具有继续提高效率的最大潜力。
高效率IGCC供电效率可达42-46%,提高初燃后可达50%以上,与煤粉火力发电相比,在商用阶段,能将发电效率提高约2成。
(2)与普通发电机组相比,其使用的煤种扩大。
能综合利用煤碳资源,组成多联产系统,能同时生产电、热、燃料气和化工产品。
IGCC百科名片IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle)整体煤气化联合循环发电系统,是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。
它由两大部分组成,即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。
目录[隐藏]基本简介原理分类喷流床气化炉流化床气化炉固定床气化炉特点发展障碍基本简介原理分类喷流床气化炉流化床气化炉固定床气化炉特点发展障碍•前景[编辑本段]基本简介IGCC整体煤气化联合循环它由两大部分组成,第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备(包括硫的回收装置),第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。
IGCC的工艺过程如下:煤经气化成为中低热值煤气,经过净化,除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物,变为清洁的气体燃料,然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧,加热气体工质以驱动燃气轮机作功,燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水,产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。
其原理图见下图[编辑本段]原理IGCC技术把高效的燃气-蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术结合起来,既有高发电效率,又有极好的环保性能,是一种有发展前景的洁净煤发电技术。
在目前技术水平下,IGCC发电的净效率可达43%~45%,今后可望达到更高。
而污染物的排放量仅为常规燃煤电站的1/10,脱硫效率可达99%,二氧化硫排放在25mg/Nm3左右。
(目前国家二氧化硫为1 200mg/Nm3),氮氧化物排放只有常规电站的15%--20%,耗水只有常规电站的1/2-1/3,利于环境保护。
[编辑本段]分类由图中可以看出IGCC整个系统大致可分为:煤的制备、煤的气化、热量的回收、煤气的净化和燃气轮机及蒸汽轮机发电几个部分。
可能采用的煤的气化炉有喷流床(entrained flow bed)、固定床(fixed bed)和流化床(fluidized bed)三种方案。
在整个IGCC的设备和系统中,燃气轮机、蒸汽轮机和余热锅炉的设备和系统均是已经商业化多年且十分成熟的产品,因此IGCC发电系统能够最终商业化的关键是煤的气化炉及煤气的净化系统。